Чувствительные усы тюленей помогают им перехитрить убегающую рыбу

Подводная жизнь — это игра в кошки-мышки. Тюлени преследуют рыб, следуя за характерными следами и водоворотами, которые те оставляют позади, ощущая слабые завихрения своими чувствительными усами. Но у рыб может быть свой трюк.

Ивонна Крюгер из Ростокского университета (Германия) объясняет, что убегающая рыба создаёт три струи разного размера, которые почти одновременно выбрасываются в разные стороны. По крайней мере две из них формируются в вихревые кольца, похожие на кольца дыма, что может сбить тюлня с толку. Но могут ли тюлени разгадать эту уловку?

«У тюленя будет больше шансов угадать направление побега рыбы, если он сможет отличить одно вихревое кольцо от другого», — говорит Вольф Ханке. Для этого усы тюленя должны обнаруживать разницу в размерах между двумя вращающимися вихревыми кольцами в десятки миллиметров. Но возможно ли это?

Крюгер, Ханке, Ларс Мирш и Гвидо Денхардт (Ростокский университет) опубликовали в Journal of Experimental Biology открытие, что тюлени могут обнаруживать разницу в ширине вихревых колец в следах всего в 17.6 мм, используя только усы. Это может помочь им определить направление бегства рыбы.

Сначала команда обучила тюленя по кличке Филоу (Phoca vitulina), жившего в Морском научном центре в Ростоке, погружать голову в воду с завязанными глазами. Учёные выпускали вращающееся вихревое кольцо с одной стороны головы тюленя (иногда визуализируя его красителем уранином в воде), а затем, вскоре после этого, выпускали кольцо меньшего или большего размера с другой стороны.

Филоу должен был определить, какое из вихревых колец больше, основываясь только на ощущениях от движения воды по усам. Он касался одного из двух зелёных шаров по бокам головы, чтобы сообщить учёным, с какой стороны было большее кольцо, и получал рыбную награду за правильный ответ. «Ему потребовалось довольно много времени, чтобы понять концепцию разного размера вихревых колец», — говорит Крюгер.

Изначально команда проверила способность Филоу различать вихревые кольца размером от 89.9 мм до 45.8 мм, с минимальной разницей всего в 17.6 мм. Филоу показал замечательный успех (более 80%), правильно выбирая сторону с самым большим вихрем, используя только усы.

Чтобы убедиться, что Филоу действительно различает вихри разного размера, Крюгер изменила способ их парного предъявления. Теперь одно из меньших колец (68.0 мм), которое Филоу ранее игнорировал, стало большим. И он всё равно его выбирал.

После месяцев терпения и тысяч испытаний с чередованием вихрей Крюгер и её коллеги убедились, что обыкновенные тюлени способны различать вихревые кольца, различающиеся по размеру всего на 17.6 мм, с помощью своих чувствительных усов.

Что это значит для убегающей рыбы? Поскольку вторая струя, создаваемая удирающей рыбой (которая выбрасывается в направлении, противоположном движению рыбы), сопровождается более крупным вихревым кольцом, а Филоу может различать вихри струй с разницей всего в 17.6 мм, Крюгер и её коллеги считают, что весьма вероятно, что тюлени способны разгадать попытку рыбы ускользнуть.

Чувствительные усы тюленей могут просто обнаружить самый большой вращающийся вихрь, создаваемый рыбой при попытке бегства, и нырнуть в противоположном направлении, чтобы перехитрить и сорвать рыбный побег.